專利名稱：換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于管殼式換熱器、熱交換反應器等設備中換熱管內(nèi)強化傳熱和防污除污的內(nèi)插元件的支撐元件及套管限位裝置。
背景技術：
二十一世紀隨著社會的不斷進步，當今社會節(jié)能減排是一項全世界都非常重視的關鍵技術，尤其是在石油、化工、火電、核電、冶金、輕工、航空器件和船舶車輛等眾多領域都要應用到許多的換熱器，其中應用最為廣泛的是管殼式換熱器，但在這些換熱管中內(nèi)壁普遍存在層積污垢，導致流體在管道中輸送阻力增加，嚴重時會堵塞管道，同時傳熱性能大為下降；換熱管內(nèi)污垢會嚴重降低傳熱效率而引起重大能源浪費，與此同時污垢一般具有腐蝕性，管壁會因此腐蝕，泄露流體造成重大安全隱患。在上述問題上，傳統(tǒng)上的處理辦法就是被迫采取停產(chǎn)請專業(yè)清洗人員進行清洗， 這樣不僅耽擱了工廠的生產(chǎn)進度，同時還需要支付昂貴的清洗費用；為了更好地解決這個問題，人們一直研究采用不停產(chǎn)的在線自動強化傳熱和除垢防垢的各種辦法和裝置。之后中國專利號為ZL200520127121. 9，公開了發(fā)明名稱為“轉子式自清潔強化傳熱裝置”的專利申請，此裝置是由固定架、轉子、柔性軸和支撐管構成，兩固定架分別固定在換熱管的兩端； 轉子的外表有螺旋棱，轉子上有中心孔；支撐管設在轉子與固定架之間，柔性軸穿過轉子的中心孔和支撐管固定在兩固定架上。該裝置具有在線自動防垢除垢和強化傳熱的功能， 流體在傳熱管內(nèi)順流或者逆流的情況下，均有防垢除垢和強化傳熱的作用。但是缺點是在一定流體通過時，轉子的旋轉速度是由螺棱的螺旋升角所決定的，螺旋升角越小，即是在螺棱導程小時轉子的旋轉速度越快，同時對流體的阻力隨之增加；為解決此問題，中國專利申請?zhí)?0062017^05. 5，發(fā)明名稱為“傳熱管內(nèi)自清潔強化傳熱的低流阻轉子”，該裝置是由轉子、掛件和連接軸線構成，掛件是固定在傳熱管兩端，連接軸線的兩端分別固定在掛件上，多個轉子穿裝在連接軸線上，轉子是由空心軸和葉片構成，每個葉片與空心軸成同樣的傾斜狀，相鄰葉片首尾相接。這種新型的節(jié)能減排產(chǎn)品，經(jīng)過工業(yè)檢驗和應用，都達到了較好的強化傳熱和防垢除垢效果。換熱管在換熱器中的排布是有一定的距離，換熱管外表面之間的空間是殼層流體空間。安裝在換熱管端部的掛件會減小流體流入的流量，其次是換熱管由于在安裝和使用過程中會發(fā)生形變，由圓形變成橢圓形或其他形狀，導致在安裝掛件時會比較費勁和耽誤時間，安裝效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設計一種新結構用于換熱管端部轉軸的固定，換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置能夠有利于加快掛件體安裝的效率，加強掛件體在換熱管上的穩(wěn)定性， 充分利用換熱管端部的空間，加大換熱流體的流入量，減少入口處流體的阻力，提高換熱器的換熱效率，利用好更多的換熱介質流體加強換熱，節(jié)省能源。本發(fā)明為達到上述目的采用的技術方案是敞開式掛件和套管限位裝置，主要包括掛件體、套管、限位件，掛件體包括伸出桿、支撐臺、連接桿和空心軸，伸出桿、支撐臺、連接桿有共同的內(nèi)孔，伸出桿和連接桿分別有多根，連接桿之間有流體流入換熱管的通道，支撐臺支撐在換熱管端部，支撐臺一側有伸出桿，支撐臺另一側有連接桿，連接桿的另一端連接有空心軸，空心軸有內(nèi)孔，空心軸的內(nèi)孔的直徑大于轉軸的外徑，空心軸的內(nèi)孔開有徑向的槽，槽的寬度大于套管的尾桿的寬度，使得套管的尾桿能夠嵌入到掛件體的空心軸內(nèi)， 伸出桿伸入到換熱管內(nèi)，伸出桿根部靠近支撐臺的外沿略大于換熱管的內(nèi)徑，伸出桿根部外徑大于端部外徑，形成錐形，便于掛件體快速插入換熱管中，連接桿遠離支撐臺迎水面外表面為弧形結構，以減少入口處流體的阻力；套管由尾桿和帶槽圓柱組成，套管的內(nèi)孔直徑大于轉軸的外徑，尾桿與帶槽圓柱的槽錯開或分別位于套管內(nèi)孔直徑的兩端，帶槽圓柱的槽的外側開口寬度比內(nèi)側大，內(nèi)側開口寬度小于轉軸的外徑，便于轉軸裝入套管內(nèi)，同時可以卡緊轉軸，有效地防止套管從轉軸上脫出，保證掛件體的軸向可靠定位，套管的尾桿安裝在掛件體的空心軸的槽內(nèi)；套管外設置有套管限位件，限位件固定在轉軸上，掛件體、套管的結構便于提前將轉子用限位件固定，在轉軸的兩端預留出掛件體、套管的安裝位置，之后在現(xiàn)場將掛件體裝到轉軸上后卡入套管，實現(xiàn)整套節(jié)能元件的快速安裝。本發(fā)明敞開式掛件和套管限位裝置，所述掛件體的支撐臺上設置缺口，可以有效地節(jié)省材料，減少成本。本發(fā)明敞開式掛件和套管限位裝置，所述掛件體的連接桿遠離支撐臺的迎水面外表面為弧形結構或流線形結構，可以有效地降低入口處的流動阻力。本發(fā)明敞開式掛件和套管限位裝置，掛件體的材料可以是具有一定韌性的塑料、 金屬或者復合材料。本發(fā)明敞開式掛件和套管限位裝置，其支撐架的內(nèi)徑和外徑、缺口的大小、連接桿的長度、空心軸內(nèi)徑與外徑等參數(shù)確定時還要考慮換熱管內(nèi)徑、換熱管內(nèi)的流體介質流速和流體介質溫度等工作條件以及制造加工成本等因素。本發(fā)明換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置的有益效果是1、換熱管內(nèi)掛件體有套管限位裝置，便于提前用限位件將轉子固定，之后在現(xiàn)場安裝到掛件體的開槽中，加快了裝置的安裝速度；2、換熱管內(nèi)掛件體的伸出桿根部外徑大于端部，便于掛件體快速插入到換熱管中；3、套管外設置限位件用于卡緊轉軸，保證轉子的正常運轉；4、支撐臺上開設有的缺口，節(jié)省材料，降低掛件體的材料成本；5、掛件體的連接桿遠離支撐臺的迎水面外表面設置為弧形結構或流線形結構，可以有效地降低入口處的流動阻力；6、套管由尾桿和帶槽圓柱組成，帶槽圓柱的槽的外側開口寬度比內(nèi)側大，內(nèi)側開口寬度小于柔性軸直徑，利于安裝，同時可以卡緊轉軸，以保證轉子的正常運轉。本發(fā)明敞開式掛件和套管限位裝置，根據(jù)具體的換熱管在換熱器端部的形狀，確定掛件支撐臺的徑向尺寸，根據(jù)換熱管的直徑，確定伸出桿的徑向尺寸，利用掛件對換熱管內(nèi)轉軸的兩端進行軸向固定。


圖1是本發(fā)明換熱管內(nèi)敞開式掛件的主視圖。圖2是圖1的右視圖。圖3是套管7的主視圖。
圖4是圖3的右視圖。圖5是圖3的三維視圖。圖6是限位件8的剖視圖。圖7是本發(fā)明換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置的安裝結構示意圖。圖8是圖7的三維視中，1-轉軸；2-轉子；3-伸出桿；4-支撐臺；5-連接桿；6_空心軸-J-套管； 8-限位件；9-缺口 ； 10-掛件體
具體實施例方式本發(fā)明涉及的一種換熱管內(nèi)敞開式掛件和限位裝置的一種實施例子，如圖7和圖 8所示，它包括轉軸1、轉子2、掛件體10、套管7和限位件8，所述的掛件體10是穿裝在轉軸1上，數(shù)個轉子2穿裝在轉軸1上，所述的掛件體是由伸出桿3、支撐臺4、連接桿5和空心軸6四個部分組成，掛件體10的空心軸6處裝有套管7，套管限位件8固定在轉軸1上防止掛件體10從換熱管內(nèi)脫落。圖1至圖8中，圖1為掛件體10的主視圖，圖2為圖1的右視圖，圖3是套管7的主視圖，圖4是圖3的右視圖，圖5是圖3的三維視圖，圖6是限位件8的剖視圖，圖7是本發(fā)明換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置的安裝結構示意圖，圖8是圖7的三維視圖。本發(fā)明換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置，主要包括掛件體10、套管7、限位件 8，掛件體10包括伸出桿3、支撐臺4、連接桿5和空心軸6，伸出桿3、支撐臺4、連接桿5有共同的內(nèi)孔，伸出桿3和連接桿5分別有三根，連接桿5之間有流體流入換熱管的通道，支撐臺4支撐在換熱管端部，支撐臺4 一側有伸出桿3，支撐臺4另一側有連接桿5，連接桿5 的另一端連接有空心軸6，空心軸6有內(nèi)孔，空心軸6的內(nèi)孔的直徑大于轉軸1的外徑，空心軸6的內(nèi)孔開有徑向的槽，槽的寬度大于套管7的尾桿的寬度，使得套管7的尾桿能夠嵌入到掛件體10的空心軸6內(nèi)，伸出桿3伸入到換熱管內(nèi)，伸出桿3根部靠近支撐臺4的外沿略大于換熱管的內(nèi)徑，伸出桿3根部外徑大于端部外徑，形成錐形，便于掛件體10快速插入換熱管中，連接桿5遠離支撐臺4迎水面外表面為弧形結構，以減少入口處流體的阻力；套管7由尾桿和帶槽圓柱組成，套管7的內(nèi)孔直徑大于轉軸1的外徑，尾桿與帶槽圓柱的槽錯開或分別位于套管7內(nèi)孔直徑的兩端，帶槽圓柱的槽的外側開口寬度比內(nèi)側大，內(nèi)側開口寬度小于轉軸1的外徑，便于轉軸1裝入套管7內(nèi)，同時可以卡緊轉軸1，有效地防止套管7 從轉軸1上脫出，保證掛件體10的軸向可靠定位，套管7的尾桿安裝在掛件體10的空心軸 6的槽內(nèi)；套管7外設置有套管限位件8，限位件8固定在轉軸1上，掛件體10、套管7的結構便于提前將轉子用限位件8固定，在轉軸1的兩端預留出掛件體10、套管7的安裝位置， 之后在現(xiàn)場將掛件體10裝到轉軸1上后卡入套管7，實現(xiàn)整套節(jié)能元件的快速安裝。支撐臺上4可設置有缺口，缺口 9的個數(shù)可以是一個或者是多個，在滿足掛件定位功能的基礎上缺口盡量大，有利于節(jié)省材料，節(jié)省成本。所述支撐臺4的內(nèi)徑和外徑、缺口 9的大小、連接桿5的長度、空心軸6內(nèi)徑與外徑等參數(shù)確定時還要考慮換熱管內(nèi)徑、換熱管內(nèi)的流體介質流速和流體介質溫度等工作條件以及制造加工成本等因素。
權利要求
1.換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置，其特征在于，主要包括掛件體、套管、限位件， 掛件體包括伸出桿、支撐臺、連接桿和空心軸，伸出桿、支撐臺、連接桿有共同的內(nèi)孔，伸出桿和連接桿分別有多根，連接桿之間有流體流入換熱管的通道，支撐臺支撐在換熱管端部， 支撐臺一側有伸出桿，支撐臺另一側有連接桿，連接桿的另一端連接有空心軸，空心軸有內(nèi)孔，空心軸的內(nèi)孔的直徑大于轉軸的外徑，空心軸的內(nèi)孔開有徑向的槽，槽的寬度大于套管的尾桿的寬度，套管的尾桿嵌入到掛件體的空心軸內(nèi)，伸出桿伸入到換熱管內(nèi)，連接桿遠離支撐臺迎水面外表面為弧形結構；套管由尾桿和帶槽圓柱組成，套管的內(nèi)孔直徑大于轉軸的外徑，帶槽圓柱的槽的外側開口寬度比內(nèi)側大，內(nèi)側開口寬度小于轉軸的外徑，套管的尾桿安裝在掛件體的空心軸的槽內(nèi)；套管外設置有套管限位件，限位件固定在轉軸上。
2.根據(jù)權利要求1所述的換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置，其特征在于伸出桿根部靠近支撐臺的外沿略大于換熱管的內(nèi)徑，伸出桿根部外徑大于端部外徑，形成錐形。
3.根據(jù)權利要求1所述的換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置，其特征在于掛件體的支撐臺上設置有缺口。
4.根據(jù)權利要求1所述的換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置，其特征在于掛件體的連接桿遠離支撐臺的迎水面外表面為流線形結構。
全文摘要
本發(fā)明提供了換熱管內(nèi)敞開式掛件和套管限位裝置，主要包括掛件體、套管、限位件，掛件體包括伸出桿、支撐臺、連接桿和空心軸，伸出桿、支撐臺、連接桿用共同的內(nèi)孔，連接桿之間有流體流入換熱管的通道，支撐臺支撐在換熱管端部，空心軸的內(nèi)孔開有徑向的槽，套管的尾桿嵌入到掛件體的空心軸內(nèi)，伸出桿伸入到換熱管內(nèi)，套管由尾桿和帶槽圓柱組成，帶槽圓柱的槽的外側開口寬度比內(nèi)側大，內(nèi)側開口寬度小于轉軸的外徑，套管外設置有套管限位件，限位件固定在轉軸上。本發(fā)明的掛件體、套管的結構便于提前將轉子用限位件固定，在轉軸的兩端預留出掛件體、套管的安裝位置，之后在現(xiàn)場將掛件體裝到轉軸上后卡入套管，實現(xiàn)整套節(jié)能元件的快速安裝。
文檔編號F28F9/00GK102200406SQ201110098508
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權日2011年4月20日
發(fā)明者丁玉梅, 劉澤, 姜鵬, 楊衛(wèi)民, 趙本華, 閻華 申請人:北京化工大學